JP5013406B2 - Axle housing and method of assembling the same - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のアクスルハウジング及びその組立方法に関する。 The present invention relates to an automobile axle housing and an assembly method thereof.
図10は、従来の大型自動車のリヤアクスルハウジングを車両後方からみた立面図を示している。図10において、全体を符号1Aで示すリヤアクスルハウジングは、ハウジング本体10と、ハウジング本体10の両端に接続された車軸先端部12と、外径が概略部分球状のカバー部材14とを有している。図10における符号Scは、車軸センター、即ち、図示しないドライブシャフトの中心を示している。
FIG. 10 shows an elevation view of a rear axle housing of a conventional large automobile as seen from the rear of the vehicle. In FIG. 10, a rear axle housing generally indicated by
ハウジング本体10の中央部には、前後方向から見た形状が円形で、円形の半径方向の外周の断面形状がU字状(図11参照)で、内部に作動ギヤを収納する、所謂「バンジョウ部」10Bが形成されている。
図11をも参照して、バンジョウ部10Bにおける車両後方側の開口部(図11の左方)は、部分球状のカバー部材14が開口部を塞ぐように配置された後、カバー部材14の外縁部を全周溶接(Wo)することによって、ハウジング本体10とカバー部材14とが一体化されている。
The central portion of the
Referring also to FIG. 11, the opening on the vehicle rear side (left side in FIG. 11) in the
また、ハウジング本体10の左右両端近傍には図示しない懸架装置のスプリングを取り付ける1対のスプリングシート16が、公知の手段によってハウジング本体10に固定されている。
ここで、車両に装備されたアクスルハウジング1Aには、1対のスプリングシート16位置に、アクスルの担う荷重(軸荷重)Puが下方に作用している。また、車軸先端部12における車輪のトレッド幅の位置には、車輪にかかる路面からの反力Plが作用している。
In addition, a pair of
Here, in the
軸荷重Puと路面からの反力Plによって、バンジョウ部10Bの下端側には大きな引張力(矢印Rt)が発生し、同位置における引張りによる伸び(変形量)も大きい。一方、バンジョウ部10Bの上端側には圧縮力(矢印Rc)が発生している。とりわけ、バンジョウ部の下端側に作用する引張力の影響は大きく、そのままでは、強度は不足してしまう。
Due to the axial load Pu and the reaction force Pl from the road surface, a large tensile force (arrow Rt) is generated on the lower end side of the
かかる強度不足を補うため、カバー部材14をバンジョウ部10Bに取り付ける際には、前記カバー部材14の外縁部の全周溶接(Wo)に加え、バンジョウ部10Bの上方、下方におけるカバー部材14の裏面側外縁部とバンジョウ10B表面とで形成される楔状の隅角部に隅肉溶接Wiを行っている。
図12は、図10のX−X断面を拡大して示したもので、カバー部材14の表面側の全周溶接Woと裏側の隅角部Cの隅肉溶接Wiを同時に示している。図12において、符号50は溶接トーチを示している。
図12における符号10D、10Fについては、後述する。
When the
FIG. 12 is an enlarged view of the XX cross section of FIG. 10, and shows the entire surface welding Wo on the surface side of the
図13は、バンジョウ部10Bにカバー部材14を取り付ける前の状態を示している。バンジョウ部10Bの内部には、バンジョウ中心10oに対して左右対称位置で、且つ、車軸センターSc上には、ドライブシャフトを回転支持するための軸受け(ファイナルドライブベアリング:図示を省略)が対向するように配置されている。
FIG. 13 shows a state before the
該軸受けのベアリングキャップ2はバンジョウ部10B内に収納されている図示しない作動ギヤに駆動力が作用する際にはバンジョウ中心10oに対して、回動するように動こうとする。そのような動きは、車輪への駆動力を低下させるように作用する。そのような動きを阻止するために、ベアリングキャップ2の車輪側端部21をバンジョウ部10Bの開口部(10R:図13における半径10Rで示した端部)に当接させて(突き当てて)いる。
図14は、図13のX−X断面を示している。
The
FIG. 14 shows an XX cross section of FIG.
ところで、前記裏側の隅肉溶接(裏溶接)Wiは、開口部10R位置(図12参照)では、カバー部材14とバンジョウ部10Bで形成される隅角部は開口部10Rより奥まった位置となるため、溶接トーチが隅角部Cに接近することができない。そのため、図13に示すように、開口部10Rの極率半径よりも大きな半径の部分円弧の切欠き10C、10D、10Eを開口部の上方及び斜め下方に設けている。
上方の切欠きに符号10Cを、斜め下方で車軸センターScに近い方の切欠きに符号10Dを、遠い方の切欠きに符号10Eを付す。
By the way, the fillet welding (back welding) Wi on the back side is a position where the corner formed by the
バンジョウ部材10Bの斜め下方の切欠き10D、10Eは、ベアリングキャップ2の車輪側端部21とバンジョウ部材10Bとを当接させる必要から、開口部10Rの半径(10R)を維持させなくてはならず、開口部10Rの半径を残した突起部10Fを挟んで、2箇所に分断されてしまう。
そして、取り残された突起部10Fでは、前述したように溶接トーチ50が接近できないので、溶接長さが十分に確保できない。このような不具合を補完するためには、カバー部材14の板厚をアップさせ、溶接脚長を増加させることによってカバーしている。
カバー部材14は全体の面積が大きく、上述のような対処は、いたずらに重量を増加させる原因になっている。
The
In the
The
アクスルハウジングに関するその他の従来技術として、質量や断面高さを増大させず、地上高が低く、強度が大で、作動ギヤとの干渉を避ける凹部を有する車軸ケースが提案されている(特許文献1参照)。
然るに特許文献1では、ベアリングキャップの回転止め機構については開示されておらず、上述した問題点を何ら解決するものではない。
However,
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ドライブシャフト用ベアリングキャップの動きを抑制し、且つ、カバー部材の裏溶接の長さを十分に確保でき、カバー部材の重量増を容認しないアクスルハウジング及びその組立方法の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, can suppress the movement of the bearing cap for the drive shaft, and can sufficiently secure the length of the back welding of the cover member. An object of the present invention is to provide an axle housing that does not allow an increase in weight and a method for assembling the axle housing.
本発明のアクスルハウジングは、ハウジング本体(10)のファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)に対応する箇所には切欠部(10F)が形成されており、該切欠部(10F)からアクスルカバー部(14)の裏溶接箇所に溶接装置(50)が接近可能に構成されており、ファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)はハウジング本体(10)とは別部材として形成されることを特徴としている(請求項1)。 In the axle housing of the present invention, a notch (10F) is formed at a location corresponding to the final drive bearing abutting member (3) of the housing body (10), and the axle cover portion is formed from the notch (10F). The welding device (50) is configured to be accessible to the back welding location of (14), and the final drive bearing portion abutting member (3) is formed as a separate member from the housing body (10). (Claim 1).
前記ファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)は、ベアリングキャップ(2)と当接してベアリングキャップの動きを制限する突き当て部(31)と、ハウジング本体(10)の切欠部(10F)に溶接される溶接部(32)とを有しており、突き当て部(31)と溶接部(32)とは一体に構成されている(請求項2)。 The final drive bearing portion abutting member (3) is welded to an abutting portion (31) that abuts the bearing cap (2) and restricts the movement of the bearing cap, and a notch portion (10F) of the housing body (10). The abutting portion (31) and the welded portion (32) are integrally formed (claim 2).
本発明のアクスルハウジング組立方法は、ハウジング本体(10)のファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)に対応する位置に形成された切欠部(10F)から溶接装置(50)を侵入させてアクスルカバー部(14)に裏溶接を行う裏溶接工程(図6、図7)と、裏溶接工程が終了した後にハウジング本体(10)に形成された切欠部(10F)にファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)を固定する工程(図8、図9)、とを有する(請求項3)。 The method of assembling an axle housing according to the present invention allows the welding apparatus (50) to enter from a notch (10F) formed at a position corresponding to the final drive bearing portion abutting member (3) of the housing body (10), thereby the axle cover. A back welding process (FIGS. 6 and 7) for performing back welding on the part (14), and a final drive bearing abutting member on the notch (10F) formed in the housing body (10) after the back welding process is completed. (3) fixing step (FIGS. 8 and 9).
本発明のアクスルハウジング組立方法において、前記突き当て部材(3)は溶接により固定されるのが好ましい(請求項4)。
In the axle housing assembling method of the present invention, it is preferable that the abutting member (3) is fixed by welding (claim 4).
本発明の実施に際して、ファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)は、翼部(32W)を有する構造(図3〜図6)を採用しても良いし、当該翼部(32W)を省略した構造(図15〜図18)であっても良い。
また、ファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)を切欠部(10F)に固定するに際しては、溶接のみならず、いわゆる「ねじ止め」や接着等の手法を採用することが可能である。
In carrying out the present invention, the final drive bearing portion abutting member (3) may adopt a structure (FIGS. 3 to 6) having a wing portion (32W) or omit the wing portion (32W). It may be a structure (FIGS. 15 to 18).
Further, when fixing the final drive bearing portion abutting member (3) to the notch portion (10F), it is possible to adopt not only welding but also so-called “screwing” or adhesion.
上述する構成を具備する本発明によれば、ハウジング本体(10)のファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)に対応する箇所には切欠部(10F)が形成されているので、該切欠部(10F)からアクスルカバー部(14)の裏溶接箇所に溶接装置(50)が接近可能となる。
また、ファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)はハウジング本体(10)とは別部材として形成されているため、最初に切欠部(10F)から溶接装置(50)を侵入させてアクスルカバー部(14)に裏溶接を行い、裏溶接工程が終了した後にハウジング本体(10)に形成された切欠部(10F)にファイナルドライブベアリング部突き当て部材(3)を固定(例えば溶接)することが出来る。
したがって、溶接箇所、特に裏溶接を行う箇所において、溶接装置を容易に接近させることが可能であり、作業性が向上する。
According to the present invention having the above-described configuration, the notch portion (10F) is formed at a location corresponding to the final drive bearing abutting member (3) of the housing body (10). 10F), the welding device (50) can approach the back welded portion of the axle cover (14).
Further, since the final drive bearing portion abutting member (3) is formed as a separate member from the housing main body (10), the welding device (50) is first entered from the notch portion (10F) and the axle cover portion ( 14) Back welding is performed, and the final drive bearing abutting member (3) can be fixed (for example, welded) to the notch (10F) formed in the housing body (10) after the back welding process is completed. .
Therefore, the welding device can be easily approached at the welding location, particularly at the location where the back welding is performed, and workability is improved.
従来のように切欠きを2分割にすることが無く、切欠きの全長も十分な長さが確保できる。そのため、作業性の向上と、溶接脚長の同大が見込める。ここで、溶接脚長の増大は、アクスルハウジング全体の強度をアップさせる。 The notch is not divided into two parts as in the prior art, and a sufficient length can be secured for the notch. Therefore, improvement in workability and the same size of the weld leg length can be expected. Here, the increase in the weld leg length increases the strength of the entire axle housing.
溶接脚長の増大による強度アップは、従来のようなカバー部材の板厚の増加によるコストアップ及び重量増を抑制する。すなわち、従来技術に対して軽量化に貢献する。 The increase in strength due to the increase in the weld leg length suppresses the increase in cost and weight due to the increase in the plate thickness of the cover member as in the prior art. That is, it contributes to weight reduction with respect to the prior art.
以下、添付図面、図1〜図9を参照して、本発明の実施形態について説明する。尚、図1〜図9において、従来技術と同様の部位に関しては同じ符号を付す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings and FIGS. In FIG. 1 to FIG. 9, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the prior art.
図1は、アクスルハウジング1(ハウジング全体の形状は図示を省略)のハウジング本体10のバンジョウ部10Bを車両後方から見た正面が示されている。図1において、従来技術同様、バンジョウ部10Bの内部には、バンジョウ中心10oに対して左右対称位置で、且つ、車軸センターSc上には、図示しないドライブシャフトを回転支持するための軸受け(ファイナルドライブベアリング:図示を省略)が対向するように配置されている。
FIG. 1 shows a front view of a
前記軸受け(ファイナルドライブベアリング)は、ベアリングキャップ2によって保持されている。
The bearing (final drive bearing) is held by a
バンジョウ部10Bの開口部10Rには、バンジョウ部10Bの上方に、バンジョウ中心10oに左右対称となるように、第1の切欠き10Cが形成されている。また、バンジョウ部10Bのバンジョウ中心10oから斜め下方で、バンジョウ中心10oに左右対称となるように、2箇所に第2の切欠き10Gが形成されている。この切欠き10Gは、従来技術(図13)の切欠き10Dと切欠き10Eとの間の突起部10Fを排除して、切欠き10Dと切欠き10Eとを連続した切欠きとしたものである。
In the
本実施形態では、従来技術における突起部10Fに相当する箇所にバンジョウ部10Bとは別体の突き当て部材3を用意し、突き当て部材3を従来技術における突起部10Fに相当する位置に溶接するように構成されている。
ここで、図2は図1のX−X断面を示している。
In the present embodiment, an abutting
Here, FIG. 2 shows an XX section of FIG.
図3〜図5を参照して、突き当て部材3を説明する。
突き当て部材3は、突き当て部31と溶接部32とで構成されている。突き当て部31は、左右対称形状で、ベアリングキャップ2と当接して、ベアリングキャップ2の動きを制限する。溶接部32は、ハウジング本体10のバンジョウ部10Bの第2の切欠き部10Gに溶接される。
図3において、矢印Hoの向きはハウジングの外側を、矢印Hiの向きはハウジングの内側を示す。
The abutting
The abutting
In FIG. 3, the direction of arrow Ho indicates the outside of the housing, and the direction of arrow Hi indicates the inside of the housing.
突き当て部31と、溶接部32は、バンジョウ部10Bを構成する鋼板の厚みと等しい段差が設けられている(図5参照)。
The abutting
溶接部32は、中央に長孔33が溶接部32を貫通するように形成されている。溶接部32には、突き当て部31よりも左右外方に突き出すように、先端が徐々に細くなる翼部32Wが形成されている。翼部32Wの上縁はバンジョウ部10Bの開口部10Rに沿うように、開口部10Rと同じ極率の円弧状に形成されている。
The welded
そのように形成することで、突き当て部材3をバンジョウ部10Bに溶接する際の位置決めを容易にしている。また、図示の例では、翼部32W上縁におけるバンジョウ部10B側にはチャンファ32Cが施されている。
By forming as such, positioning when the abutting
次に、図6〜図9を参照して、本実施形態のアクスルハウジングの組立方法を説明する。
先ず、図6、図7に基づいて、前半の溶接工程を説明する。前半の溶接工程では、アクスルハウジング本体10のバンジョウ部10Bの開口部10Rを塞ぐようにカバー部材14を設置する。そして、カバー部材14の外縁部に溶接トーチ50によって、全周隅肉溶接Woを行う。
Next, an axle housing assembly method according to this embodiment will be described with reference to FIGS.
First, based on FIG. 6, FIG. 7, the first half welding process is demonstrated. In the first half welding process, the
次にハウジング本体10を反転させて、第1の切欠き部10C近傍及び第2の切欠き部10G近傍の裏溶接Wiを行う。この第1の切欠き部10C近傍及び第2の切欠き部10G近傍の裏溶接Wiでは、第1の切欠き部10C及び第2の切欠き部10Gの存在によって、溶接トーチ50は容易に溶接箇所に接近可能である。したがって、裏溶接Wiは円滑に行うことが出来る。
Next, the
次に、図8、図9に基づいて、後半の溶接工程を説明する。後半の溶接工程では、所定の位置に突き当て部材3を載置し、突き当て部材3の溶接部32に形成された長孔33越しに、長孔33とバンジョウ部10Bとで形成される隅角部に隅肉溶接を長穴33全周に亙って施す。
Next, the latter welding process will be described with reference to FIGS. In the latter welding process, the abutting
上述したような本発明の実施形態によれば、ハウジング本体10のベアリングキャップ2の車両側端部21に当接させる突き当て部材3に対応する箇所、即ち、バンジョウ部10Bの開口部10Rには、第2の切欠部10Gが形成されている。
この切欠部10Gからは、カバー部材14の裏溶接箇所に溶接トーチ50が接近可能に構成されている。
突き当て部材3はハウジング本体10とは別部材として形成され、且つバンジョウ部10Bに溶接されているため、最初に切欠部10Gから溶接トーチ50を侵入させてカバー部材14に裏溶接Wiを行い、裏溶接工程が終了した後にバンジョウ部10Bに形成された第2の切欠部10Gに突き当て部材3を溶接するように構成されている。
したがって、溶接箇所は全て、溶接トーチ50が容易に接近できて、作業性が向上する。
According to the embodiment of the present invention as described above, the portion corresponding to the abutting
From this
Since the abutting
Therefore, the
従来のように切欠きを2分割にすることが無く、切欠きの全長も十分な長さが確保できる。作業性の向上と、溶接脚長の増大が見込める。溶接脚長の増大は、アクスルハウジング全体の強度をアップさせる。 The notch is not divided into two parts as in the prior art, and a sufficient length can be secured for the notch. Improvement in workability and increase in weld leg length can be expected. Increasing the weld leg length increases the strength of the entire axle housing.
溶接脚長の増大による強度アップは、従来のようなカバー部材の板厚の増加によるコストアップ及び重量増を抑制することができる。すなわち、従来技術に対しては軽量化に貢献する。 The increase in strength due to the increase in the weld leg length can suppress the increase in cost and weight due to the increase in the plate thickness of the cover member as in the prior art. That is, it contributes to weight reduction with respect to the prior art.
図3〜図5で示す突き当て部材3は、その溶接部32に、突き当て部31よりも左右外方に突き出すように、先端が徐々に細くなる翼部32Wが形成されている。
しかし、図15、図16で示す様に、係る翼部32Wを省略する事が可能である。
さらに、図15、図16で示す溶接部32は、長孔33近傍の隅部が直角に形成されているが、当該直角の隅部を、面取りをするか、或いは、図17、図18で示す様に、いわゆる「アール」をつけても良い。
The abutting
However, as shown in FIGS. 15 and 16, the
Further, the welded
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
例えば、図示の実施形態は、リヤアクスルハウジングに関するものであるが、総輪駆動車両に適用してもよい。
また、図示の実施形態では、突き当て部材3は切欠部10Gに溶接されているが、いわゆる「ねじ止め」や接着等の手法により、突き当て部材3は切欠部10Gに固定しても良い。
The illustrated embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
For example, the illustrated embodiment relates to a rear axle housing, but may be applied to an all-wheel drive vehicle.
In the illustrated embodiment, the abutting
1・・・アクスルハウジング
2・・・ベアリングキャップ
3・・・突き当て部材
10・・・ハウジング本体
10G・・・第2の切欠き
21・・・ベアリングキャップの車輪側端部
31・・・突き当て部
32・・・溶接部
50・・・溶接装置/溶接トーチ
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